囊性纤维化表型变异与修饰基因关系的研究进展

囊性纤维化(cystic fibrosis, CF)是由囊性纤维化跨膜传导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR)基因突变引起的一种单基因常染色体隐性遗传病,可引起多个器官系统受累。尽管囊性纤维化临床表型与基因突变种类相关,但即使具有相同突变的个体,也可有不同的疾病表现,而有研究表明修饰基因在这其中起到了关键作用,特别是在囊性纤维化肺部疾病方面。本文就囊性纤维化表型变异与修饰基因关系的相关研究进行综述,并主要介绍肺部表型变异相关的修饰基因。

囊性纤维化基因治疗研究进展

囊性纤维化(cystic fibrosis,CF)是由囊性纤维化跨膜调节因子(cystic fibrosis transmembrane regulator,CFTR)突变引起的常染色体隐性遗传病,其引起的肺部疾病也是致死的主要病因。自1938年发现该疾病以来,CF的治疗仅限于对症治疗,2012年CFTR调节剂的出现,明显改善了患者的健康状况与生活质量,但由于存在多种CF致病相关的突变,突变特异性靶向药物并不适用于所有遗传变异,也无法纠正疾病多系统的症状。相比之下,基因疗法不受患者基因型限制,适用于所有患者并可以彻底治愈CF,但该疗法至今仍未取得期望疗效。综述简要介绍了CF的发展历史,讨论了CF基因治疗的研究进展以及存在的问题,以期能够推动CF基因治疗的发展并为治疗其他复杂疾病提供借鉴。

荷叶碱对野生型和突变型囊性纤维化跨膜电导调节因子氯离子通道的激活作用

目的:从天然单体化合物中筛选能够激活囊性纤维化跨膜电导调节因子(CFTR)Cl-通道转运活性的激活剂。方法:利用稳定表达人CFTR和对卤族元素碘离子高度敏感的荧光绿蛋白突变体EYFP-H148Q的Fischer大鼠甲状腺上皮细胞为筛选模型,测定386种中药单体化合物对CFTR介导的I-内流速度的影响。结果:发现生物碱类化合物荷叶碱对野生型和△F508突变型CFTRCl-通道具有激活作用,而对G551D突变型CFTRCl-通道无激活作用。荷叶碱对野生型和△F508突变型CFTRCl-通道的激活作用具有作用迅速、可逆的特点,并且依赖于细胞内cAMP水平。荷叶碱不提高细胞内cAMP水平,当CFTR磷酸化程度达到最大时仍能进一步激活CFTRCl-通道激活作用,表明它可能是通过与CFTR直接结合而发挥作用的。结论:首次发现荷叶碱对野生型和△F508突变型CFTRCl-通道的激活作用,该天然化合物将在阐明CFR活性机制及作为先导化合物开发与CFTR有关的疾病治疗药物等方面具有重要用途。

木犀草素促进囊性纤维化跨膜电导调节因子氯离子通道开放

目的:研究木犀草素对依赖于3,5-环腺苷酸(cAMP)的囊性纤维化跨膜电导调节因子(CFTR)Cl-通道的激活作用。方法:利用稳定共表达人CFTR与一种对卤族元素敏感的荧光绿蛋白突变体(EYFP-H148Q)的Fischer大鼠甲状腺(FRT)细胞模型,测定木犀草素对CFTR介导的I-内流速度。结果:木犀草素能够以剂量依赖的方式激活CFTR的I-转运,其对CFTRCl-通道的激活效应具有作用迅速、可逆的特点。木犀草素在发挥激活作用时依赖于腺苷环化酶激动剂For-skolin的存在,其单独与细胞孵育不提高细胞内cAMP的水平。结论:发现了木犀草素能够以剂量依赖方式激活CFTR,并且初步确定了木犀草素通过直接与CFTR结合发挥作用。

丹皮酚对囊性纤维化跨膜电导调节因子氯离子通道的激活作用

目的:研究丹皮酚对依赖于3’,5’-环腺苷酸(cAMP)的囊性纤维化跨膜电导调节因子(CFTR)Cl-通道的激活作用。方法:利用Cl-通道细胞荧光测定模型进行测定丹皮酚对CFTR介导的I-内流速度。结果:丹皮酚对野生型和ΔF508突变型CFTR Cl-通道均具有激活作用,而对G551D突变型CFTR Cl-通道无激活作用。丹皮酚在发挥激活作用时具有快速、可逆的特点并依赖于腺苷环化酶激动剂Forskolin的存在。初步确定了丹皮酚通过直接与CFTR结合发挥作用。结论:研究提示CFTR可能是某些中药降压作用药靶之一。此外,本实验为传统中药的降压作用的分子药理学机制作了初步探讨。

心房颤动患者心房组织囊性纤维化跨膜转运调节体氯通道基因表达

目的探讨心房颤动(简称房颤)患者心房组织囊性纤维化跨膜转运调节体(CFTR)氯通道基因的表达。方法应用半定量逆转录多聚酶链反应(RT-PCR)比较窦性心律(SR)组(n=31)、阵发性房颤(PAF)组(n=7)和慢性房颤(CAF)组(n=33)患者心房组织CFTR氯通道基因的表达。结果与SR组相比,PAF组CFTR的mRNA表达有增加但未达到统计学意义(P>0.05),CAF组的表达明显增加,CAF组较PAF组亦明显增加(1.20±0.12 vs1.08±0.18,P<0.05)。CFTR的mRNA表达与左房内径呈正相关(r=0.312,P=0.008)。结论慢性房颤患者心房组织CFTR氯通道基因表达上调,可能在房颤心房电重构中起作用。

急性心肌梗死后囊性纤维化跨膜转运调节体氯通道基因表达的变化

目的:研究猪急性心肌梗死(AMI)后囊性纤维化跨膜转运调节体(CFTR)氯通道基因表达的变化,探讨急性心肌梗死后早期室性心律失常发生的分子机制。方法:通过结扎猪左前降支远端1/3～1/2处2h然后再灌注建立AMI模型(AMI组),同时设立相应的假手术组。术后24h取左心室梗死区、边缘区和正常区内层、中层和外层心肌(假手术组取对应位置心肌),应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)半定量分析CFTR氯通道基因表达的改变。结果:与假手术组相比,AMI组CFTRmRNA表达在梗死区三层心肌中均明显下降(P<0.05),在边缘区三层心肌中均明显上升(P<0.05),在正常区三层心肌中均没有显著性改变(P>0.05)。AMI组CFTRmRNA表达在梗死区和边缘区的三层心肌之间以及在梗死区、边缘区和正常区同一层心肌之间差异有显著性(P<0.05)。结论:AMI后CFTR氯通道基因表达在梗死区、边缘区和正常区心肌之间以及局部心肌三层间呈不均一性改变,可能是AMI后室性心律失常发生的分子生物学基础之一。

胰管细胞HCO_3^-分泌：囊性纤维化跨膜电导调节体和SLC26转运体(英文)

胰管细胞以至少6倍浓度差逆向分泌HCO_3^-(人体浓度约140 mmol/L)。HCO_3^-跨顶膜转运的可能机制包括SLC26阴离子转运体的Cl^--HCO_3^-交换和囊性纤维化跨膜电导调节体(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)对HCO_3^-的传导扩散。SLC26家族成员介导上皮顶膜Cl^--HCO_3^-交换,胰管中检测到SLC26A6和SLC26A3。共表达研究揭示,鼠类slc26a6和slc26a3通过slc26的STAS结构域与CFTR的R结构域相互作用,导致活性互相增强。研究显示这些交换体是产电的:slc26a6介导ICl^--2HCO_3^-交换,slc26a3介导2Cl^--1HCO_3^-交换。近期slc26a6-/-小鼠离体胰管研究显示,slc26a6介导大部分Cl^-依赖的HCO_3^-跨顶膜分泌,与slc26a6的产电性一致。然而,因为人体能分泌非常高浓度的HCO3^-,SLC26A6在胰管HCO_3^-分泌中的作用并不十分清楚。SLC26A6的作用只能在与人类似能分泌约140 mmol/L HCO_3^-的物种,如豚鼠中研究。现有的豚鼠研究数据显示,像slc26a6介导的ICl^--2HCO_3^-交换不可能完成这种高浓度差的HCO_3^-分泌。另一方面,CFTR的HCO_3^-电导性可以在理论上支持HCO_3^-逆向分泌。所以,在豚鼠和人胰腺HCO_3^-的分泌中,CFTR可能比SLC26A6发挥更大作用。

与囊状纤维化相关的囊状纤维跨膜电导调节因子基因突变体研究进展

囊性纤维化（CF）是白种人中常见致死性常染色体隐性遗传性疾病,是由于囊状纤维跨膜电导调节因子（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR）的编码基因突变或基因多态现象导致的。CFTR蛋白由超过1 480个氨基酸所构成,包含了12个跨膜结构域。其编码基因位于7号染色体臂（7q31.2位置）,长度约为250 kb,由27个外显子和26个内含子组成。

囊性纤维化跨膜转运调节体氯离子通道——跨上皮离子转运的多功能引擎(英文)

囊性纤维化跨膜转运调节体(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)是ATP结合转运体超家族(ATP- binding cassette transporter superfamily)的一名特殊成员,因为它是一个具有相当复杂调控机制的氯离子通道。CFTR由五个结构域(domain)组成:两个跨膜结构域(membrane-spanning domains,MSDs),两个核苷酸结合域(nucleotide-binding domains,NBDs)和一个特殊的调控域(regulatory domain,RD)。MSDs构成一个低电导(6～12 pS)的阴离子选择性孔道(pore),其形状如同不对称的沙漏,胞外小胞内大,狭窄部分为离子筛。两个NBDs组成头尾相对的二聚体,在二聚体之间的接触面上有两个能和ATP结合的位点(位点1和位点2)。CFTR的门控机制是:ATP分子与位点1和2相互作用促使NBD二聚体的结合与解离,从而引起MSDs的构象发生变化进而使通道孔打开和关闭。RD具有多样化的结构,它含有多个磷酸化共有位点(consensus phosphorylation sites)。RD的磷酸化促进NBDs与ATP的结合,从而使CFTR得以激活。CFTR通过支架蛋白与其它膜受体以及蛋白激酶、磷酸酶形成大分子信号复合体。在复杂的细胞信号系统参与下,CFTR的功能活动在时间和空间上得到精确的调控。此外,CFTR的活动与细胞代谢有紧密联系:CFTR与代谢酶形成大分子复合体,当细胞能量需求增加时,CFTR活动会受到抑制而使细胞能量得以保存。CFTR广泛分布于机体上皮组织,它通过促进水盐转运而控制上皮细胞分泌物的量与组成。值得注意的足,在呼吸道,CFTR还对机体的防御机制起重要作用。CFTR功能失常严重影响跨上皮离子转运,进而引起或加重某些疾病。

囊性纤维化跨膜转运调节体对高果糖高盐诱导的小鼠高血压的影响

目的探讨囊性纤维化跨膜转运调节体(CFTR)敲除对高果糖高盐诱导的小鼠高血压的影响。方法培育C57B/L(8～12周龄,25～30 g)背景的CFTR+/+(WT)和CFTR-/-(KO)小鼠。高果糖(65%)联合中等高盐(2%)诱导原发性饮食性高血压模型。实验分组(n=20):(1)WT对照组,给予正常食物和饮水8周;(2)WT实验组,给予65%高果糖食物和2%盐水8周;(3)KO对照组,给予正常食物和饮水8周;(4)KO实验组,给予65%高果糖食物和2%盐水8周。采用先进的遥测血压技术精确监测血压。观察高果糖联合中等高盐诱导前后的血压变化;比较4组小鼠24 h动态血压变化值;比较4组小鼠24 h动态血压变异率。结果高果糖和高盐饮食明显增加了WT小鼠24 h动态收缩压(SBP)和24 h动态舒张压(DBP)水平,饮食干预前后血压水平比较差异具有统计学意义(111. 4±2. 2 vs. 123. 5±2. 6mm Hg,85. 4±3. 7 vs. 94. 6±3. 2 mm Hg,P <0. 05)。高果糖联合中等高盐明显诱导WT小鼠血压升高,CFTR敲除明显延缓了高果糖高盐诱导的高血压的发生、发展。饮食干预8周后,KO实验组与WT实验组相比,24 h动态SBP变化值和24 h动态DBP变化值两组间比较差异具有统计学意义(3. 6±1. 5 vs. 11. 8±1. 6 mm Hg,3. 3±2. 3 vs. 8. 9±1. 4 mm Hg,P <0. 05)。饮食干预8周后,WT小鼠的24 h动态SBP变异率和24 h动态DBP变异率均明显升高(13. 2±0. 8 vs 17. 8±2. 6,11. 7±0. 5 vs. 14. 8±1. 7,P <0. 05),KO小鼠的24 h动态SBP变异率和24 h动态DBP变异率无明显变化(16. 0±2. 1 vs. 18. 3±3. 2%,15. 6±2. 1 vs. 16. 7±1. 4%,P> 0. 05)。结论 CFTR参与调控高果糖高盐诱导的高血压的发生、发展。

囊性纤维化跨膜转运调节体对血压及血管功能的影响

目的:探讨囊性纤维化跨膜转运调节体(CFTR)敲除对血压及血管功能的影响。方法:培育纯合型的CFTR基因敲除小鼠(CFTR KO)和CFTR野生对照小鼠(CFTR WT),采用先进的遥测血压技术精确监测血压,使用Vevo 2100超声仪行血管多普勒测定,采集主动脉彩色多普勒血流图并测量主动脉血流速度。结果:CFTR KO组24h动态SBP及DBP水平均明显高于CFTR WT组[(123.1±4.2)vs.(111.4±2.2) mmHg (1 mmHg=0.133kPa),(94.9±3.4)vs.(85.4±3.7) mmHg,P<0.05];CFTR KO组白天SBP及白天DBP水平均明显高于CFTR WT组[(117±5.6)vs.(106±3.6) mmHg,(89.4±4.7)vs.(81.3±4.1) mmHg,P<0.05];CFTR敲除小鼠夜间SBP及夜间DBP水平均明显高于CFTR WT组[(126.3±5.1)vs.(114.8±3.5) mmHg,(98.1±3.8)vs.(88.5±4.7) mmHg,P<0.05];CFTR敲除小鼠SBP变异率及DBP变异率均明显高于CFTR对照组小鼠[(16±2.1)vs.(13.2±0.8),(15.6±2.1)vs.(11.7±0.5),P<0.05];CFTR敲除鼠主动脉的顺应性明显低于CFTR对照鼠主动脉的顺应性[(7.4±3.0)%vs.(12.7±2.1)%,P<0.05];CFTR敲除鼠主动脉的血流速度峰值(AoPSV)与CFTR对照鼠相比无统计学差异[(1 121±134)vs.(1 029±116)mm/s,P>0.05]。结论:CFTR氯离子通道参与了血压及血管功能的调控。

囊性纤维化3例报道并文献复习

囊性纤维化(CF)是由于7号染色体的囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)基因出现致病性突变引起CFTR蛋白功能缺失的一种常染色体隐性遗传病,常见于高加索人群,世界各地发病率差异较大。本文报道了3例我院确诊CF患者的临床资料,总结分析15例中国CF患者的临床资料并进行文献复习,以期提高对CF的诊疗水平,减少临床漏诊和误诊,为制定中国CF指南提供参考依据。

囊性纤维化跨膜传导调节因子基因突变与呼吸道疾病

囊性纤维化跨膜传导调节因子（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator，CFTR）是一种环腺苷酸（cAMP）激活的ATP门控性氯离子（Cl-）通道，广泛分布于人体具有分泌功能的组织中。CFTR突变会导致分泌腺功能紊乱，继而引起囊性纤维化病变（cystic fibrosis．CF）。CF是白种人中最常见的常染色体隐性遗传性疾病，可引起全身各处多种疾病.

囊性纤维化跨膜传导调节体和水通道蛋白1在人输卵管积水上皮的表达及意义

目的:研究囊性纤维化跨膜传导调节体(CFTR)和水通道蛋白1(AQP1)在人输卵管积水上皮和正常输卵管上皮中蛋白及mRNA的表达及两者的相关性,探讨输卵管积水形成的机制。方法:用免疫组化SP法对CFTR和AQP1定位,实时定量PCR检测CFTR和AQP1 mRNA的表达水平。结果:免疫组化法显示CFTR和AQP1在输卵管积水上皮和正常输卵管上皮组织均有表达,CFTR主要于输卵管积水上皮假复层内表达,AQP1主要于输卵管积水上皮和血管内皮内表达。实时定量PCR检测CFTR和AQP1 mRNA在输卵管积水上皮表达的量多于正常输卵管上皮,差异有显著的统计学意义(P<0.01),输卵管积水组CFTR和AQP1表达有明显的相关性(r=0.95,P<0.05)。结论:CFTR和AQP1在输卵管积水上皮的表达增加,输卵管积水组AQP1表达与CFTR表达相关。CFTR和AQP1可能参与了输卵管积水的形成。

与慢性胰腺炎相关的囊性纤维化跨膜传导调节因子

慢性胰腺炎(CP)是慢性胰腺组织结构不可逆损坏与功能丧失的炎症性疾病。近几年来,国外学者研究发现,人类常染色体隐性遗传基因囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)的某些基因突变及多态现象与慢性胰腺炎相关[1,2]。本文就CFTR的结构、功能、基因突变和多态性及与慢性胰腺炎相关性等方面作一简要综述。

囊性纤维化跨膜传递调节因子在囊性纤维化诊疗中的作用研究进展

囊性纤维化是由囊性纤维化跨膜传递调节因子基因突变所致的一种常染色体隐性遗传病。因囊性纤维化跨膜传递调节因子基因突变导致其编码蛋白的功能出现不同程度的缺陷,进而引起外分泌腺功能紊乱,可累及呼吸、消化、生殖等多个系统。随着当前分子生物学技术及精准医学的进步与发展,基因诊断和治疗逐步成为当下医学研究的热点。

囊性纤维化跨膜传导因子基因与男性不育

囊性纤维化(cysticfibrosis,CF)是白种人的一种常见致命性常染色体隐性遗传病,由囊性纤维化跨膜传导因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)基因突变所致。CFTR基因突变在男性不育中多表现为先天性双侧输精管缺如、单侧输精管缺如和精子质量低下。卵胞浆内单精子注射(ICSI)技术使囊性纤维化患者有了生育后代的机会,但同时可能将突变的基因遗传给下一代。因此,胚胎植入前的遗传学诊断与遗传学风险评估非常重要,应该避免将有基因突变的胚胎植入母体子宫,提高生育质量。

囊性纤维化跨膜传导因子与输精管缺如关系的研究进展

囊性纤维化是一种在白种人群中常见的常染色体隐性遗传病,由囊性纤维化跨膜传导因子基因突变所致。囊性纤维化跨膜转导因子(CFTR)基因突变典型的临床病症为慢性肺部疾病等一系列症候群,在男性生殖系统中多表现为先天性双侧输精管缺如(CBAVD)、先天性单侧输精管缺如(CUAVD)和精子质量低下。先天性双侧输精管缺如和部分伴有合并症的单侧输精管缺如可导致男性不育。本文旨在系统综述囊性纤维化跨膜传导因子与输精管缺如关系的最新研究进展。

基因突变导致的囊性纤维化及其疾病的研究进展

囊性纤维化(CF)是白种人最常见的常染色体隐性遗传性疾病之一,多是由于ΔF508缺失突变造成的,本文主要介绍了CF疾病以及现有治疗方法和对未来药物的展望。